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武漢重光科技有限公司
Wuhan Congtical Technology Co.,Ltd專(zhuān)注熱分析
精密可靠豐富開(kāi)放一、研究背景
在電子冷卻、醫(yī)療設(shè)備、便攜冰箱等領(lǐng)域，半導(dǎo)體制冷片正悄然改變著我們的生活。作為衡量熱電材料性能的核心參數(shù)，ZT 值（熱電優(yōu)值）已成為行業(yè)技術(shù)突破的關(guān)鍵指標(biāo)。
重光深耕熱分析行業(yè)多年，熱電材料測(cè)試是常設(shè)的研究項(xiàng)目之一。在這過(guò)程中，重光實(shí)驗(yàn)室積累了豐富的測(cè)試數(shù)據(jù)和測(cè)試經(jīng)驗(yàn)。
二、測(cè)試結(jié)果
此前，重光實(shí)驗(yàn)室選取了市面上幾個(gè)主流型號(hào) TEC-12704 進(jìn)行實(shí)測(cè)，測(cè)試結(jié)果如下：
結(jié)果分析：
· 浙江萬(wàn) G 半導(dǎo)體以 0.752 的 ZT 值領(lǐng)跑行業(yè)
· 尺寸并非決定因素（30MM 產(chǎn)品反超 40MM）
· 電阻值與 ZT 值呈弱負(fù)相關(guān)（并非絕對(duì)指標(biāo)）
本次實(shí)驗(yàn)中的半導(dǎo)體制冷片的ZT值在0.6到1.0之間，但商用碲化鉍材料的 ZT 值通常在 1.0~1.4 之 間。這表明市面上的半導(dǎo)體制冷片的能效還有較大的進(jìn)步空間。而且，目前制冷片廠家主要從電氣性能、制冷性能、外觀及結(jié)構(gòu)檢測(cè)、密封性檢測(cè)和可靠性檢測(cè)五個(gè)方面對(duì)制冷片提升進(jìn)行質(zhì)檢。缺少?gòu)腪T值的角度反映半導(dǎo)體制冷片的性能。
三、測(cè)試原理
ZT 值（熱電優(yōu)值）是衡量熱電材料性能的黃金標(biāo)準(zhǔn)，它綜合反映了材料的塞貝克系數(shù)（溫差發(fā)電能力）、電導(dǎo)率（導(dǎo)電效率）和熱導(dǎo)率（導(dǎo)熱損失）之間的關(guān)系，計(jì)算公式為：
為了有一較高熱電優(yōu)值ZT，材料必須有高的塞貝克系數(shù)（S），高的電導(dǎo)率與低的導(dǎo)熱系數(shù)。因熱電轉(zhuǎn)換效率主要依靠?jī)?yōu)值系數(shù)Z，而熱電材料的Z主要跟熱電材料的熱物性參數(shù)（塞貝克系數(shù)、電導(dǎo)率、熱導(dǎo)率）有著密切聯(lián)系，無(wú)量綱的優(yōu)值系數(shù)ZT則通常被用來(lái)作為熱電材料性能的評(píng)價(jià)指標(biāo)。
簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)：
? 高 ZT 值 = 更強(qiáng)制冷能力 + 更低能耗
? 低 ZT 值 = 制冷效率低下 + 耗電大戶(hù)
四、測(cè)試方法
給樣品通一個(gè)恒定的電流值，根據(jù)帕爾帖效應(yīng)熱電材料會(huì)在兩端吸熱和放熱，并產(chǎn)生一個(gè)溫差電壓VS。當(dāng)溫差和熱傳導(dǎo)達(dá)到平衡時(shí)記錄此時(shí)的電壓VT，VT包含器件電阻的電壓VR和VS。接著切斷電流，VR同時(shí)消失，而VS逐漸減小。記錄此時(shí)刻前后電壓變化曲線，使用數(shù)據(jù)分析方法找到VR。VS / VR則代表器件的ZT值。
五、測(cè)試設(shè)備
重光熱電參數(shù)測(cè)試儀（TPA）是一款能夠用于熱電材料的SEEBECK系數(shù)常溫測(cè)量，半導(dǎo)體制冷片的ZT值和電阻值測(cè)量的高端儀器。它能幫助您快速計(jì)算ZT值，為材料研發(fā)和產(chǎn)品優(yōu)化提供可靠數(shù)據(jù)支持，是熱電材料和器件研究、生產(chǎn)的重要工具。
? 半導(dǎo)體制冷片ZT值測(cè)量技術(shù)參數(shù)
1. ZT值測(cè)量范圍：0-2
2. 范圍誤差：3%
3. 重復(fù)性：0.40%
4. 測(cè)試速度＜40s
5. 支持Bi2Te3、PbTe、SiGe等多種熱電材料的測(cè)試。
? 場(chǎng)景應(yīng)用
1. 適用于實(shí)驗(yàn)室研發(fā)（材料篩選）
2. 支持產(chǎn)線品控（批量測(cè)試）
六、結(jié)語(yǔ)
作為熱電測(cè)試領(lǐng)域的領(lǐng)先企業(yè)，武漢重光科技有限公司始終致力于為客戶(hù)提供最優(yōu)質(zhì)的產(chǎn)品和服務(wù)，我們的測(cè)試儀已服務(wù)：
· 30 + 高校科研院所
· 10+ 家公司研發(fā)中心
· 100 + 制冷片生產(chǎn)企業(yè)
如果您是：
? 制冷片生產(chǎn)企業(yè)
? 新能源材料研發(fā)機(jī)構(gòu)
? 電子設(shè)備制造廠商
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